Селли Р.Ч. Древние обстановки осадконакопления

Подождите немного. Документ загружается.

эродированы руслами (см. рис. 69, а). Очевидно, что для таких

участков большое значение приобретают детальное картирование

и выявление протяжения таких русел. Важно это не только пото-

му, что песчаники таких русел расчленяют угольный пласт, но и

потому, что иногда они являются водоносными горизонтами, кото-

рые могут вызвать затопление подземных выработок. И наконец,

угли могут встречаться в виде вытянутых тел, параллельных ло-

кальной береговой линии (см. рис. 69, е). Это происходит, когда

торф накапливается в обстановке соленых маршей и прибрежных

лагун.

Краткий обзор соотношений между геометрией угольных плас-

тов и обстановками осадконакопления показывает, что фациаль-

ный анализ помогает при разработке угольных месторождений.

По ряду причин дельты нередко оказываются крупными нефтега-

зоносными провинциями. Процессы, происходящие в дельтах, дают

прекрасную возможность для транспортировки песков (потенци-

альных резервуаров углеводородов) на значительные расстояния

в пределы морских бассейнов с обогащенными органикой илами

(потенциальными нефтегазоматеринскими породами).

Поскольку дельты часто развиваются в областях, где земная

кора нестабильна, структурные деформации приводят к форми-

рованию ловушек для мигрирующих углеводородов. Кроме того,

в самих дельтах при развитии разломов и в связи с опрокинуты-

ми антиклиналями образуются стратиграфические ловушки [13,

26 и др.].

Очевидно, что для прогнозирования распространения и геомет-

рии залежей углеводородов важно знать седиментологию дельто-

вых отложений. На рис. 71 приводится классический пример стра-

тиграфической нефтяной ловушки в пределах дельтовых рукавов.

Отдельные виды русловых ловушек, рассмотренные нами при ана-

лизе аллювиальных русел, могут быть отнесены и к дельтам (см.

рис. 36). Даже там, где нефть собирается в структурных ловушках

дельт, интерпретация условий накопления осадков не утрачивает

своей значимости как при поисках и разведке, так и при эксплуа-

тации нефтегазовых месторождений.

Многие месторождения углеводородов Северного моря генети-

чески связаны с блоковыми ловушками, срезанными наклонными

разломами. Основные скопления нефти приурочены к среднеюр-

ским песчаникам Брент, отлагавшимся в дельтовой системе, про-

двигавшейся к северу, т. е. в сторону оси грабена Викинг. Здесь

можно выделить три главные фации: крупнозернистые неморские

песчаники с галькой и сланцы (аллювиальные); углистые сланцы,

песчаники и угли (дельтовые); чистые песчаники, местами глини-

стые, глауконитовые с ископаемыми следами жизнедеятельности

беспозвоночных (морские, мелководные). Они образуют законо-

мерно построенные регрессивно-трансгрессивные пачки (рис. 72).

Существует тесная корреляция между фациями и качественными

характеристиками (пористостью и проницаемостью) коллекторов

углеводородов. Детальный фациальный анализ позволил закарти-

9* 113'1

к- РИС. 73. Серия палеогеографических карт (А—Г), показывающая эволюцию дельты Брент (средняя юра) в северной

частц Сеэерцого моря, По Г. Ейнону (1981), с разрешения Лондонского института нефтц

1...-4'-.",,

Породы Тарберт,

преимущественно

морские пески

Породы Несс,

преимущественно пески

дельтовых русел,

а также илы и

угли заливов

Местные

Ч. трансгрессии

и регрессии

Пачка пород Этайв

Фронт дельты

Склон дельты

Пачка пород Ранноч

Продельта

Пачка пород Брум (папеоруспо?)

Сланцы Данлин (поздняя Kipaf

РИС. 74. Обобщенная

стратиграфическая ко-

лонка среднеюрских по-

род группы Брент, се-

верная часть Северного

моря.

В нижней части толщи не-

фтяна> залежь хорошо

выдержана, однако по на-

правлению к кровле ее гео-

метрия усложняется за счет

продвижения дельты и че-

редования осадков лопастей

локальной субдельты с

трансгрессивными морски-

ми песчаниками

РИС. 75. Схема, иллю-

стрирующая соотноше-

ние латеральной выдер-

жанности нефтеносного

пласта в гетерогенном

дельтовом комплексе с

переслаивающимися рус-

ловыми и прибрежными

морскими песчаниками

/ — ось максимальной про-

ницаемости; 2 — выдержан-

ность песчаного тела; 3 —

трансгрессивная фаза, пре-

обладают осадки морских

баров; 4 — регрессивная фа-

за, преобладают русловые

пески; 5 — палеосклон

ровать продвижение и деструкцию дельты Брент. Следовательно,

палеогеографические карты могут оказаться полезными при прог-

нозировании региональных изменений коллекторских свойств

(рис. 73). На рис. 74 представлена стратиграфия толщи Брент.

В нижнюю фазу — фазу продвижения дельты откладывались пач-

ки, характеризующиеся значительной латеральной выдержан-

ностью. Верхней части разреза присуща большая изменчивость с

локальными фазами трансгрессии и размыва. При оценке нефте-

газоносных площадей трудность заключается в том, что дельто-

вые русловые пески необходимо дифференцировать от морских.

Первые локально вытянуты вниз по склону дельты, а последние

обычно параллельны ему (рис. 75).

подповерхностная диагностика

дельтовых отложений

Распознать погребенные дельтовые отложения по данным бу-

рения и геофизических исследований нетрудно. Геометрию дельт

часто можно установить с помощью одной правильно пробурен-

ной скважины. Косая слоистость 1-го порядка фазы продвижения,

как правило, хорошо выделяется на сейсмических разрезах дель-

товых осадков (рис. 76). Во внутренней дельте отдельные русла

могут быть закартированы тем же методом, что и речные (см.

с. 77). Для углей характерны аномально низкие скорости про-

хождения сейсмических волн, поэтому в случае их значительной

мощности и неглубокого залегания они также могут быть легко

установлены. Если пробурено несколько скважин, то появляется

возможность картировать отдельные лопасти дельты на основе

палеонтологических данных и по результатам каротажа.

В литологическом отношении для дельт характерно наличие

крупных клиновидных тел, состоящих из обломочных терриген-

ных отложений и демонстрирующих широкое разнообразие в раз-

РИС. /6. Сейсмический разрез продвигающейся дельты (от вершинных частей

дельты через передовые слои к придонным). По [27]

135.

РИС. 77. Схема расположения песчаных тел (А) и характеристика дельтовых

осадочных фаций по данным каротажа (Б).

Там, где позволял керновый материал, определялись осадочные текстуры Однако и пои

отсутствии керна обстановки осадконакопления устанавливались по типам капотажных за-

писей и данным о распространении глауконита и углистого детрита

разрезы: на разрезе I—а — аллювиальные "песчаники; на разрезе II—а — песчаники

:мелководья; на разрезе Ш-а - отложения каналов стока в приливно-отливной зоне б

—

осадки дельтовых русел, в - отложения фронта дельты; на разрезе V-e - отложения

.дельтового склона

шилсми

,, На рис. 77, Б: 1 — уголь;

2— эрозионная поверхность;

3—7

—

текстуры: 3 — мас-

сивность, 4 — плоская сло-

истость, 5 — косая слоис-

тость, 6 — пластинчатость,

7 — микрослоистость; 8

—

вертикальные ископаемые —

следы жизнедеятельности

червей, моллюсков и других

беспозвоночных; 9 — турби-

диты.

На колонках справа: 1 —

присутствие глауконита и/

или обломков раковин; 2 —

присутствие углистого дет-

рита и/или слюды

6 и IIL

АНИ АНИ

мере зерен и значении песчано-глинистого коэффициента. Широ-

ким распространением пользуются угли или лигниты, рассеянный

углистый детрит встречается в песчаниках дельтовых рукавов w

других фациях, связанных с дельтами. Напротив, в береговых:

песках дельт, испытывающих преимущественно волновое воздей-

ствие, вместо углистого детрита может присутствовать глауконит.

В общем случае при каротаже крупной дельтовой лопасти

устанавливается последовательность, характеризующаяся укруп-

нением материала вверх по разрезу. Однако при более детальном

рассмотрении оказывается, что здесь можно выделить все четыре

главных мотива записи. На рис. 77 показаны каротажные кривые

и осадочные текстуры, которые можно встретить в случае дель-

товых отложений. В своей работе, посвященной седиментологиче-

ским аспектам изучения нефтяных месторождений в дельте Ниге-

ра, К- Вебер показал, как с помощью детального анализа резуль-

татов каротажа объяснить генезис комплекса дельтовых песчани-

ков и сланцев. На рис. 78 приведена колонка и каротажные гра-

фики для скважины, пробуренной в дельтовых отложениях Север-

ного моря.

Нередко устанавливается сложный характер наклона пластов,,,

однако в случае правильной интерпретации данные такого рода,

могут послужить источником получения дополнительной информа-

ции при определении геометрии фаций [31]. Обычно для этих от-

ложений характерны два главных типа (мотива) записи накло-

нов. Первый тип — «голубой», демонстрирующий увеличение угла:

наклона вверх по разрезу; он отвечает фазе продвижения дельты..

Реконструируя распределение таких мотивов в пределах одной

дельтовой лопасти, удается локализовать ее наиболее песчанистую

часть, где и могут существовать оптимальные для формирования-

залежи условия. Внутридельтовым руслам также соответствует

сложное распределение наклонов. Однако при нанесении наклонов

от одного русла на круговую диаграмму (polar plot) можно об-

наружить бимодальное распределение наклонов под углом 90°.

Это свидетельствует о наличии двух мод крутонаклонной слоисто-

сти: одна направлена в сторону оси русла, а другая, для которой

характерен «красный» мотив каротажного графика с уменьшени-

ем угла наклона вверх по разрезу,— перпендикулярно первой.

Такая запись отражает главные передовые слои отложений кос с.

наклоном к оси русла (рис. 79).

Методы анализа русловых отложений подобного типа (широко

применяемые в случае аллювиальных русел вообще) чрезвычайно

важны. Они дают возможность по материалам одной скважины

определять как общий уклон русла, так и направление к его оси.

Подобного рода информация совершенно неоценима при поисках,

стратиграфических нефтяных ловушек в русловых песчаниках и

при региональных палеогеографических исследованиях.

Литература: [13, 22, 26, 27, 29, 30, 31, 67, 79, 106].

137.

Размерность Гамма- Число экземпляров

РИС. 78. Буровая колонка дельтовых осадков (скважина, пробуренная в Север-

ном море). По [79], с разрешения Американской ассоциации геологов-нефтяников.

Выявляется толща красных песчаников и сланцев, которые накапливались в аллювиальной

обстановке; далее следуют углистые песчаники и сланцы с тонкими прослоями угля. По

керну и графикам гамма-каротажа устанавливается опесчанивание вверх по разрезу, ха-

рактерное для осадков продвигающейся дельты. С последующей морской трансгрессией

связано отложение глауконитовых песков мелководья на осадки мертвой дельты, выше

залегают морские илы.

РИС. 79. Типы графиков наклономерного каротажа в случае дельтовых отло-

жений. По Р. Сеяли (1977), воспроизводится с разрешения издательства «При-

кладная наука».

«Голубой» мотив (с увеличением угла наклона вверх по разрезу в осадках дельтового

склона) говорит о продвижении дельты в южном направлении; «красный» мотив (с умень-

шением угла наклона вверх по разрезу в осадках ветвящихся русел) свидетельствует, что

основные поверхности напластования имели меридиональное простирание вдоль оси русла

и были наклонены к западу, внутрь русла. Близкие наклоны (в нижней части) могут

свидетельствовать о том, что слои с «красным» рисунком записи имеют наклон к западу

(незалитые «головастики»), тогда как более крутые наклоны отвечают косой слоисто-

сти и направлены к югу, в сторону русла (залитые «головастики»)

А — песчаники от желто- до красно-коричневых, крупнозернистые, плохо сортированные,

ангидритовые, аллювиальная обстановка: зандровая равнина с ветвящимися руслами;

Б — песчаники светло-коричневые, средне- и тонкозернистые, аргиллитовые, углистые; в

керне отмечается укрупнение материала вверх по разрезу, в верхах толщи прослои угля

и корненосные горизонты; дельтовые условия; В — песчаники светлые среднезернистые, чис-

тые, глауконитовые; по керну определяется их пластинчатость и наличие биотурбаций:

морское мелководье; Г

—

серый аргиллит, известковистый, алевритистый; морские условия

[ниже зоны волнового воздействия]; 1 — ветвящиеся русла; 2 — дельтовая равнина

ГЛАВА VI

ЛИНЕЙНЫЕ ТЕРРИГЕННЫЕ

БЕРЕГОВЫЕ ЛИНИИ

современные терригенные

береговые линии

Дельты формируются только там, где реки доставляют в море

больше материала, чем может быть переработано морскими тече-

ниями. Следовательно, уже по своей природе дельтовые серии от-

ражают регрессию береговой линии. Там, где морские течения до-

статочно сильны, чтобы перераспределять поступающие с суши

«садки, формируются линейные береговые линии с барами и пля-

жами, протягивающимися вдоль берега.

Как в дельтах, так и в случае линейных береговых линий, об-

становки осадконакоплений варьируют в весьма широком диапа-

зоне— от континентальных до морских. Изучение современных

осадков показывает, что и линейные, и лопастные береговые линии

могут образовывать регрессивные серии с укрупнением материала

вверх по разрезу. Поскольку в дельтах, как и на линейных берего-

.вых линиях морских бассейнов, накапливаются пористые пески,

последние становятся важными локализаторами углеводородов.

Однако ввиду совершенно различных очертаний песчаных тел в

этих двух типах обстановок осадконакопления важно уметь их

различать.

Изучение современных терригенных линейных береговых линий

позволяет выделить четыре главные обстановки осадконакопления

[32, 41, 91, 93]; см. также специальные выпуски: «Береговое и

прибрежное осадконакопление» (1976 г., под редакцией Р. Дей-

виса и Р. Этингтона) и «Осадконакопление в приливно-отливной

зоне» (1977 г., под редакцией Д. Хобдэя и К- Эриксона и др.).

К ним относятся две обстановки с высоким энергетическим уров-

нем, которые в сторону открытого моря сменяются двумя обста-

новками с низким энергетическим уровнем. В общем случае (по

направлению от суши к морю) они следующие: аллювиальная бе-

реговая равнина, комплекс лагун с приливно-отливной отмелью,

барьерные острова и морской шельф дальней прибрежной зоны

:(рис. 80). Каждой из этих четырех обстановок осадконакопления

отвечают фации, различающиеся по литологии, осадочным тексту-

рам и биоте. Они будут рассмотрены позже. В основу приведен-

ных ниже данных положены результаты упомянутых ранее работ.

Накопление осадков на прибрежной аллювиальной равнине

происходит так, как это описано в гл. II. Там, где прибрежная

равнина имеет незначительный уклон, накапливается аллювий

того же типа, что и в случае меандрирующих рек. При крутом ук-

лоне обычно формируется зандровая равнина с ветвящимися рус-

лами. В первом, более общем случае тонкозернистые пойменные

140.